论文部分内容阅读
背景:胆碱能神经系统对学习和记忆等许多大脑高级功能非常重要。胆碱能神经元,尤其是在基底前脑的胆碱能神经元,在一些神经退行性疾病,如阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD),较易受损伤。本研究主要通过5个家族性AD突变(5×FAD)而构建的阿尔茨海默病模型小鼠来探究阿尔茨海默病对胆碱能系统损伤的影响。虽然胆碱能系统已经在小鼠中被广泛研究,但是AD模型小鼠的胆碱能系统缺陷及其在神经疾病发生发展过程中的变化,尚未在全脑中系统地展示过,其具体病变位置的胆碱能神经系统分布与投射关系尚不清楚。因此,我们运用三维重构结合免疫组化方法提供了整个AD小鼠大脑胆碱能神经元的详细概况,这将有助于对小鼠AD病理研究。目的:通过大脑三维重构技术,观察5×FAD小鼠与同龄C57BL/6对照小鼠不同年龄、不同脑区、不同核团胆碱能神经元缺失和神经纤维损伤的差异,探讨在阿尔茨海默病病理状态下整个小鼠大脑胆碱能神经元的详细概况,可以直观了解病变的区域和严重程度。方法:将小鼠灌流后,取全脑组织,应用冰冻切片技术得到小鼠完整的连续脑切片,运用共聚焦扫描显微镜,利用三维重构技术与免疫组化技术相结合(3D reconstruction combined with immunohistochemistry,3D-IHC),对整个小鼠大脑进行高清(high-definition,HD)三维重构。利用Stereo Investigator 8.0软件对AD小鼠与健康对照小鼠胆碱能神经元和神经纤维损伤进行统计。结果:1.在老龄5×FAD小鼠内,胆碱能神经纤维在前额叶中部,内嗅皮层侧面,海马背侧及杏仁核损伤严重,尤其是杏仁核区域,胆碱能神经纤维显著减少(t检验,P<0.001)。2.5×FAD小鼠的基底前脑区域胆碱能神经元数量在9月龄相较同龄C57/BL6小鼠有显著下降(t检验,P<0.05)。3.老龄化C57/BL6小鼠(20月龄)与成年状态(3月龄)小鼠相比,尾状体-壳核区域,多极性胆碱能神经元的数量下降了约30%(t检验,P<0.001),同时老龄化小鼠Ch3区域(斜角帯水平核,horizontal limb nucleus of the diagonal band of Broca,HDB,Ch3)胆碱能神经元数量下降了32%(t检验,P<0.001)。结论:1.发现在5×FAD小鼠中,胆碱能神经纤维的损伤比胆碱能神经元胞体的缺失更早发生,小鼠胆碱能神经纤维损伤依次发生在杏仁核、皮质、海马和基底前脑。2.基底前脑是5×FAD小鼠9月龄时首先观察到胆碱能神经元胞体缺失的脑区,而C57BL/6对照小鼠15月龄时在基底前脑首次观察到此现象。3.多极性胆碱能神经元在老龄小鼠中更容易缺失。